電容式傳感器的敏感部分是具有可變參數(shù)的電容器。最常用的形式是由兩個(gè)平行電極組成的電容器，其中空氣作為電極之間的介質(zhì)。電容傳感器的類型很多，有時(shí)可能不清楚。今天，我將為您帶來電容式傳感器的分類知識。

　　電容式傳感器的分類

　　常用的測量電路主要是電橋電路，調(diào)頻電路，脈沖寬度控制電路，運(yùn)算放大器電路，二極管雙T形交流電橋和環(huán)形二極管充放電法等。頻率調(diào)制電路實(shí)際上將電容傳感器用作振蕩器諧振電路的一部分。當(dāng)輸入量引起電容改變時(shí)，振蕩器的振蕩頻率改變。盡管可以將頻率用作測量系統(tǒng)的輸出以確定所測量的非電量的大小，但該系統(tǒng)是非線性的，并且此時(shí)很難進(jìn)行校正。因此，必須添加鑒頻器以將頻率變化轉(zhuǎn)換為電壓幅度變化。放大后，可以用儀器說明或記錄儀進(jìn)行記錄。

　　FM電容傳感器的測量電路具有很高的靈敏度，可以測量高達(dá)0.01μm水平的位移變化。信號的輸出頻率易于使用數(shù)字儀器測量并與計(jì)算機(jī)通信。它具有很強(qiáng)的抗干擾能力，可以發(fā)送和接收以達(dá)到遙測和遙控的目的。

　　因此，在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常使用差分結(jié)構(gòu)，它不僅使靈敏度加倍，而且大大減小了非線性誤差并增強(qiáng)了抗干擾能力。

　　電容式傳感器原理

　　電容式傳感器通常稱為電容式液位計(jì)。電容式液位計(jì)的電容檢測元件根據(jù)圓柱形電容器的原理工作。該電容器由兩個(gè)絕緣的同軸圓柱板內(nèi)部電極和外部電極組成。當(dāng)在兩個(gè)圓柱體之間填充介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時(shí)，兩個(gè)圓柱體之間的電容為C=2∏eL/lnD/d，其中L是兩個(gè)圓柱體重疊部分的長度；D是外圓柱電極的直徑；d是內(nèi)圓柱電極的直徑；e是中間介質(zhì)的介電常數(shù)。在實(shí)際測量中，D，d，e基本不變，因此可以通過測量C來了解液位。這是電容傳感器具有易用，結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高的特點(diǎn)之一。，而且價(jià)格低廉。。

　　電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)

　　與電阻式和電感式傳感器相比，電容式傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）高阻抗，低功耗，因此所需的輸入力為很小，輸入能量也很低。電容式傳感器需要極小的輸入能量，這是因?yàn)閹в须姌O的極板之間的靜電吸引力極?。s10-5 N），因此，它們特別適合解決輸入能量低的測量問題，例如測量極低的壓力，力。并且可以使很小的加速度，位移等非常敏感，分辨率很高，并且可以感覺到0.001μm以下的位移。

　?。?）良好的溫度穩(wěn)定性。傳感器的電容值通常與電極材料無關(guān)，這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料，并且由于它產(chǎn)生的熱量很少，因此對穩(wěn)定性的影響很小。

　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)。測試對象可以是導(dǎo)體或半導(dǎo)體，并且可以在惡劣的環(huán)境下工作。電容傳感器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，并且可以做得很小以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測量。它可以在高溫和低溫，強(qiáng)輻射和強(qiáng)磁場等惡劣環(huán)境中工作，還可以測量磁性工件。

　?。?）好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。由于極板之間的靜電引力很小，可動(dòng)部件做得非常小和薄，因此其固有頻率很高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間很短，并且可以在幾兆赫茲的頻率下工作。

　?。?）特別適用于動(dòng)態(tài)測量，如振動(dòng)，瞬時(shí)壓力等。

　　（5）可實(shí)現(xiàn)平均的非接觸式測量。例如，非接觸式測量旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心率，小球軸承的徑向游隙等。使用非接觸式測量時(shí)，電容式傳感器具有求平均值的作用，可以減少粗糙工作的影響測量表面。